楊麗娟
摘要:草原是我國重要的生態(tài)系統(tǒng)之一,其在具備生態(tài)功能的同時,其作為植物基因庫對于我國基因研究工作起到了巨大的推動作用。近年來我國在草原植物生物學(xué)研究中取得了較大的進展,但是,在模式植物和作物的研究上還存在不足,系統(tǒng)性和深入性較差。本文分析了當(dāng)前研究中針對草原植物的生產(chǎn)機制、生物組成和生物多樣性方面的內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:草原植物;基礎(chǔ)生物學(xué);研究發(fā)展;應(yīng)用措施
草原植物生物學(xué)在應(yīng)對當(dāng)前的生態(tài)問題和氣候變化上有較為突出的價值,針對草原植物的基因庫進行研究和利用對推進我國生態(tài)建設(shè)以及食物安全建設(shè)有重要的意義,在未來的研究中,加強對草原植物的基礎(chǔ)生物學(xué)研究有戰(zhàn)略發(fā)展意義,加強對草原植物耐惡劣環(huán)境基因的研究可以推動我國生物學(xué)發(fā)展,保護國家的生態(tài)安全。
一、草原植物基礎(chǔ)生物學(xué)的研究價值
世界草原面積占陸地面積的百分之二十以上,是僅次于森林生態(tài)系統(tǒng)的面積。我國在世界上屬于天然草原資源大國,草原資源僅次于俄羅斯以及澳大利亞。草原生態(tài)系統(tǒng)具備重要的生態(tài)功能和生產(chǎn)功能,草原一般生長環(huán)境較為惡劣,草原的生長保證了該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我國的草原面積占國土比例較大,草原在生產(chǎn)過程中不僅產(chǎn)出牛羊肉、奶、皮毛等經(jīng)濟產(chǎn)品,草原植物在我國基因生物學(xué)研究上也作出了重要的貢獻,草原生態(tài)系統(tǒng)在保障國家生態(tài)安全和人民生活上具有重要意義。
草原生態(tài)系統(tǒng)包括草原植物以及草原進行生活的動植物,我國草原生態(tài)占國土面積較大,因此,其中植物種類豐富,具備較多的經(jīng)濟植物。根據(jù)當(dāng)前生物統(tǒng)計,我國草原生態(tài)系統(tǒng)之中經(jīng)濟作物共有八千余種,這些草原經(jīng)濟作物除了用于畜牧業(yè)之外,還具有經(jīng)濟價值,纖維作物、油料植物和藥用植物都可以直接進行經(jīng)濟產(chǎn)出。針對草原植物進行基礎(chǔ)生物學(xué)研究有助于提升我國當(dāng)前應(yīng)對生態(tài)災(zāi)害和環(huán)境污染的能力,草原植物中具有的應(yīng)對惡劣環(huán)境的基因可以提升我國糧食作物應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的能力,進而提升作物在各種環(huán)境中生存能力,提升糧食產(chǎn)量。在未來的研究中,針對草原植物的生長、代謝、遺傳等過程的研究可以保護草原生態(tài)系統(tǒng),并推進我國對草原系統(tǒng)的開發(fā)能力。
二、草原基礎(chǔ)生物學(xué)研究介紹
(一)草原植物光合代謝過程研究
當(dāng)前研究針對草原植物生長代謝過程的研究主要包括對光合作用過程、植物代謝過程、繁殖過程的研究。針對草原植物的光合作用進行研究是當(dāng)前的發(fā)展趨勢,研究人員對這個過程的分子機理以及控制途徑的研究可以應(yīng)用在作物的品種改良中,提升經(jīng)濟作物的光合作用效率,提升作物產(chǎn)量。針對代謝生理過程的研究是對生長于高寒、干旱地區(qū)草原植物的研究,研究了這一類草原植物應(yīng)對不良環(huán)境的機理,對優(yōu)化當(dāng)前作物代謝方式有很大的意義。草原植物適應(yīng)環(huán)境變化和氣候變化的主要手段是繁殖分配和繁殖物候變化,針對這方面的研究可以提升研究人員對草原生態(tài)系統(tǒng)以及植物群落的結(jié)構(gòu)的了解程度,在發(fā)展中將繁殖機制利用分子技術(shù)結(jié)合進行研究,可以幫助在當(dāng)前生態(tài)危機的情況下提升物種的豐富度。
(二)植物抗逆機理的研究
當(dāng)前在抗逆機理的研究中,主要針對抗鹽抗旱基因和放牧適應(yīng)基因的研究。研究草原植物的抗鹽抗旱基因的過程中,研究人員會從植物的形態(tài)和生理發(fā)育過程進行研究,針對在惡劣環(huán)境中生存植物的基因表達以及特殊蛋白的性質(zhì)進行研究,抗逆基因的表達使得草原植物可以應(yīng)對惡劣的干旱鹽堿環(huán)境,研究成果可以被應(yīng)用在新興轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的培育之中,提升農(nóng)作物的抗逆性。放牧作為人們最早的對草原生態(tài)系統(tǒng)的利用形式,對草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)造成了很大的影響,草原植物的避牧性以及耐牧性引起了研究人員的注意,其主要指植物降低被動物采食的能力和在被采食之后快速生長的能力,一般草原植物會通過化學(xué)防御或是物理防御來避免被采食,研究草原植物的這一性質(zhì)并應(yīng)用在農(nóng)作物培育中可以降低農(nóng)作物被病蟲害影響的可能性。
(三)植物組學(xué)研究
基因組學(xué)科是當(dāng)前我國生物學(xué)研究領(lǐng)域的新興學(xué)科,其發(fā)展速度極快。當(dāng)前我國的基因組學(xué)科已經(jīng)完成對我國常種植的農(nóng)作物的基因組測序,當(dāng)前基因組研究人員通過蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)爐等手段對草原植物應(yīng)對惡劣環(huán)境的機理進行了研究,其利用現(xiàn)代技術(shù)對產(chǎn)生相應(yīng)物質(zhì)的基因組進行了分析,了解了惡劣環(huán)境之中草原植物如羊草如何適應(yīng)環(huán)境,為我國在將來利用分子生物學(xué)改造農(nóng)作物奠定了基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
草原植物是維持草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,并保證其正常生產(chǎn)功能的重要結(jié)構(gòu)成分,其保證了草原中的經(jīng)濟產(chǎn)品的供給,對保護我國生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和食品安全有重要的意義,對草原生物的基礎(chǔ)生物學(xué)進行研究可以推進我國的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟建設(shè)。
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